JP2001232792A - Liquid transporter - Google Patents

Liquid transporter

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JP2001232792A
JP2001232792A JP2000045434A JP2000045434A JP2001232792A JP 2001232792 A JP2001232792 A JP 2001232792A JP 2000045434 A JP2000045434 A JP 2000045434A JP 2000045434 A JP2000045434 A JP 2000045434A JP 2001232792 A JP2001232792 A JP 2001232792A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid transporter for transporting liquid in one direction through volumetric variation of a cavity section provided in a liquid channel in which efficiency of liquid transportation is enhanced by preventing backflow of liquid and adhesion of bubbles to the liquid channel in order to enable and facilitate manufacture through micromachining, etc. SOLUTION: Resistance imparting parts having no movable part in a liquid channel at least on the upstream side or downstream side of a cavity section are provided while arranging the liquid transporting direction to the direction of increasing conductance and subjected to hydrophilic treatment in the vicinity of the inner wall face thereof. In place of hydrophilic treatment, the inner wall face of the resistance imparting part may be curved smoothly and continuously in the liquid transporting direction. A relation 0<β<α may be set between the angle β of an inclining face rising from the upstream side toward the throat of the resistance imparting part where the area of the liquid channel is minimum and the angle αof an inclining face rising from the downstream side toward the throat.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、液体の流れ方向
によってコンダクタンスが変化する抵抗付与部を用いる
ことによって液体を一定方向に輸送する液体輸送装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid transport apparatus for transporting a liquid in a fixed direction by using a resistance applying portion whose conductance changes depending on the flow direction of the liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号に基づいてインクの吐出量を制
御して、画像を形成する画像記録ヘッドとして、種々の
方式のものが従来より提案されている。例えば吐出する
インクの濃度を変化させて画像を形成するものが知られ
ている(米国特許第4,109,282号、4,61
4,953号、特開平5−201024号、7−125
259号、3−207664号、9−156131号な
ど)。
2. Description of the Related Art Various types of image recording heads for forming an image by controlling the amount of ink ejection based on an image signal have been proposed. For example, an image forming apparatus that forms an image by changing the density of ejected ink is known (U.S. Pat. Nos. 4,109,282 and 4,61).
No. 4,953, JP-A-5-201024, 7-125
259, 3-207664, and 9-156131).

【0003】米国特許第4,109,282号(以下先
行技術文献1という)には、クリアーインクとブラック
インクの2液を、画像形成用の基体へ導くための流路中
に、フラップバルブと称する弁を設け、この弁を変位さ
せることによって各インクの流路を開閉し、2液を所望
の濃度に混合して基体上に移送するプリント装置が開示
されている。これによりTVスクリーンに表示された画
像情報と同じグレースケール情報を持った画像をプリン
トアウトできるようにしたものである。ここには、フラ
ップバルブの弁とその対向面に設けられた電極との間に
電圧を印加し、その静電引力で弁自身を機械的に変形さ
せることにより弁を変位させることが開示されている。
またインクはプリント用紙の繊維間の毛管現象によって
吸い出される。
[0003] US Patent No. 4,109,282 (hereinafter referred to as prior art document 1) discloses a flap valve and a flap valve in a flow path for guiding two liquids of a clear ink and a black ink to a substrate for image formation. There is disclosed a printing apparatus in which a valve is provided, the valve is displaced to open and close the flow path of each ink, and two liquids are mixed to a desired concentration and transferred onto a substrate. Thus, an image having the same gray scale information as the image information displayed on the TV screen can be printed out. Here, it is disclosed that a voltage is applied between a valve of a flap valve and an electrode provided on an opposite surface thereof, and the valve is displaced by mechanically deforming the valve itself by the electrostatic attraction. I have.
The ink is sucked out by the capillary action between the fibers of the printing paper.

【0004】米国特許第4,614,953号(以下先
行技術文献2)には、同じく複数の色の異なったインク
と溶媒を所望の量だけ第3のチャンバーへ導き混合させ
るプリンターヘッド装置が開示されている。ここには所
望の量のインクを秤量する手段として、チャンバーと、
このチャンバーに取り付けられたダイアフラム状のピエ
ゾ効果素子部とを用い、このピエゾ素子を駆動させて得
られる圧力パルスを用いることが開示されている。
[0004] US Pat. No. 4,614,953 (hereinafter referred to as Prior Art Document 2) discloses a printer head device in which a plurality of inks and solvents of the same color are introduced into a third chamber in desired amounts and mixed. Have been. Here, as means for weighing a desired amount of ink, a chamber,
It is disclosed that a diaphragm-shaped piezo effect element unit attached to the chamber is used, and a pressure pulse obtained by driving the piezo element is used.

【0005】特開平5−201024号(以下先行技術
文献3)には、キャリア液体が充填される液体室と、液
体室に設けられたインクジェット駆動手段と、前記液体
室に連通するノズルと、このノズル内のキャリア液体に
インクを混合する混合部とを備えたインクジェットプリ
ントヘッドが開示されている。またここには、インクの
混合量を所望の値に調整するために電気浸透現象を利用
した調整手段を設けることも開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-201024 (hereinafter referred to as Prior Art Document 3) discloses a liquid chamber filled with a carrier liquid, an ink jet driving means provided in the liquid chamber, and a nozzle communicating with the liquid chamber. And a mixing unit for mixing the ink with the carrier liquid in the nozzle. It also discloses that an adjusting means utilizing an electroosmosis phenomenon is provided to adjust the mixing amount of the ink to a desired value.

【0006】特開平7−125259(以下先行技術文
献4)には、同様に、第1と第2の濃度を有するインク
を供給する第1および第2の供給手段と、所望のインク
濃度になるように第2の供給手段による第2のインクの
供給量を制御する制御手段とを有するインクジェット記
録ヘッドが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-125259 (hereinafter referred to as Prior Art Document 4) similarly discloses first and second supply means for supplying inks having first and second densities, and a desired ink density. Thus, an ink jet recording head having a control means for controlling the supply amount of the second ink by the second supply means is disclosed.

【0007】ここには制御手段として、専用の発熱素子
を持ちその熱エネルギーをもって駆動されるマイクロポ
ンプによるものが開示されている。このマイクロポンプ
としては、発熱素子により熱エネルギーを発生させ、そ
れにより生じた核沸騰による圧力で、例えばピストン状
の弁、もしくは片持ち梁的な弁を駆動する例が開示され
ている。またここには、この弁に形状記憶合金からなる
アクチュエータを組合せて使用することにより、特に流
入量の少ない領域においてインク流入量を効果的に制御
することが可能になると説明されている。
Here, as a control means, a means using a micropump having a dedicated heating element and driven by the heat energy is disclosed. As the micropump, there is disclosed an example in which heat energy is generated by a heat generating element, and a piston-like valve or a cantilever-like valve is driven by pressure generated by nucleate boiling. It is also described herein that the use of the valve in combination with an actuator made of a shape memory alloy makes it possible to effectively control the amount of ink inflow particularly in a region where the amount of inflow is small.

【0008】特開平3−207664号(以下先行技術
文献5)には、先行技術文献2と似た構造であるが、複
数のインクの吐出量を圧電素子に印加するパルス幅によ
って制御して、これらを混ぜ合せる構造のものが示され
ている。
Japanese Patent Laid-Open No. 3-207664 (hereinafter referred to as Prior Art Document 5) has a structure similar to that of Prior Art Document 2, but controls the ejection amount of a plurality of inks by a pulse width applied to a piezoelectric element. A structure in which these are mixed is shown.

【0009】特開平9−156131号(以下先行技術
文献6)には、画像データに基づいて、複数色の画像を
形成する複数のプリンタヘッドを備え、インクと希釈液
とを所定の混合比で混合して希釈インクとなし、前記希
釈インクをノズルから噴射して記録媒体上に記録画像を
形成するインクジェットプリンタが示されている。ここ
に、前記複数のプリンタヘッドに、インク混合量が小さ
く明確な印画濃度に達しない例えば全白の画像データが
入力されたとき、複数のプリンタヘッドのうち、少なく
とも一つのプリンタヘッドから前記希釈液を吐出させる
インクジェットプリンタが開示されている。この結果急
激な階調変化(トーンジャンプ)を防ぎ、希釈液の余分
な消費を抑え乾燥性を向上させるものである。また希釈
液の体積は圧電素子で形成される駆動部に印加するパル
ス電圧やパルス幅、パルス回数等に制御される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-156131 (hereinafter referred to as prior art document 6) includes a plurality of printer heads for forming images of a plurality of colors based on image data, and mixes ink and diluent at a predetermined mixing ratio. An ink jet printer is shown in which a diluted ink is mixed to form a diluted ink, and the diluted ink is ejected from a nozzle to form a recorded image on a recording medium. Here, when, for example, all-white image data in which the amount of mixed ink is small and does not reach a clear print density is input to the plurality of printer heads, the diluting liquid is supplied from at least one of the plurality of printer heads. There is disclosed an ink jet printer for discharging ink. As a result, a rapid change in gradation (tone jump) is prevented, and unnecessary consumption of the diluent is suppressed, and the drying property is improved. The volume of the diluent is controlled by a pulse voltage, a pulse width, the number of pulses, and the like applied to a driving unit formed of a piezoelectric element.

【0010】このように先行技術文献1では重力により
流下するインクの量をインク吐出口の開口面積を変化さ
せることにより制御する。文献2ではインクの吐出量は
ダイヤフラムの変位量や変位回数により制御される。文
献3ではインクの吐出量は電気浸透により制御される。
文献4では予め加圧したインクをヒータにより開閉され
るマイクロポンプによりその吐出量を制御する。文献5
では圧電素子の変位量と変位回数により制御される。文
献6ではインク吐出量をインクタンクの壁を圧電素子に
より変位させることにより制御する。
As described above, in the prior art document 1, the amount of ink flowing down by gravity is controlled by changing the opening area of the ink discharge port. In Document 2, the amount of ink ejection is controlled by the amount of displacement of the diaphragm and the number of times of displacement. In Literature 3, the discharge amount of ink is controlled by electroosmosis.
In Document 4, the amount of ink discharged beforehand is controlled by a micropump that is opened and closed by a heater. Reference 5
Is controlled by the amount of displacement and the number of times of displacement of the piezoelectric element. In Document 6, the ink ejection amount is controlled by displacing the wall of the ink tank by a piezoelectric element.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】これら先行技術の中
で、インクを積極的に吐出するポンプ機能を有するもの
としては、文献2,5,6のものが挙げられる。しかし
これらはいずれもインク流路の途中に容積が拡大した加
圧室(キャビティ部)を持ち、この加圧室の容積をダイ
ヤフラムやタンク壁の振動により変化させるものであ
り、この加圧室の上流側および下流側にはインクの逆流
を防ぐための逆止弁などは持たないものであった。この
ため加圧室の容積変化に伴いインクは上流側へも逆流
し、この逆流量も多くなってポンプとしての効率が悪く
なるという問題があった。
Among these prior arts, those having a pump function for positively discharging ink include those described in References 2, 5, and 6. However, each of these has a pressurized chamber (cavity portion) having an enlarged volume in the middle of the ink flow path, and the volume of the pressurized chamber is changed by vibration of a diaphragm or a tank wall. The upstream side and the downstream side do not have a check valve for preventing the backflow of ink. For this reason, there is a problem that the ink flows backward to the upstream side along with the change in the volume of the pressurizing chamber, and the reverse flow rate increases, thereby deteriorating the efficiency of the pump.

【0012】そこで出願人は、加圧室(キャビティ部)
の上流側(入口側)および下流側(出口側)に、インク
の流れ方向によりコンダクタンス(抵抗の逆数)が変化
する抵抗付与部(絞り)を設けることを検討している
(特願平11−351008号など)。この抵抗付与部
は、一般的な一方向弁などのような機械的な可動部分を
持たないから、耐久性・信頼性に優れ、かつマイクロマ
シンなどの製造方法により製造することができ、製作が
容易である、という利点を持つ。
[0012] Therefore, the applicant has applied a pressure chamber (cavity).
It is being considered to provide a resistance applying portion (throttle) whose conductance (reciprocal of resistance) changes depending on the flow direction of the ink on the upstream side (inlet side) and downstream side (outlet side) of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11 (1999) -107. No. 351008). Since this resistance imparting portion does not have a mechanically movable part such as a general one-way valve, it has excellent durability and reliability, and can be manufactured by a manufacturing method such as a micromachine, and is easy to manufacture. Has the advantage that

【0013】しかしながらこの抵抗付与部は流路内壁面
に微小な絞りなどの幾何学的に複雑な形状の部分を設け
るため、万一液体に細かい気泡が含まれているとこの気
泡がこの複雑な形状の部分に捕捉されて付着し易い。こ
の気泡は抵抗付与部の微細な溝などに入るとその排出が
極めて困難である。
However, since the resistance imparting portion has a geometrically complicated portion such as a small restrictor on the inner wall surface of the flow path, if the liquid contains fine bubbles, the bubbles may become complicated. It is easy to be captured and adhered to the shape part. It is extremely difficult to discharge these air bubbles when they enter fine grooves or the like in the resistance applying section.

【0014】またこのように気泡が付着すると、キャビ
ティ部の容積変化に伴って気泡の容積が変化することに
なり、キャビティ部の容積を変化させる駆動エネルギー
が液体に十分に伝えることができなくなってポンプ効率
が悪くなることが考えられる。
If the air bubbles adhere in this manner, the volume of the air bubbles changes with the change in the volume of the cavity, and the driving energy for changing the volume of the cavity cannot be sufficiently transmitted to the liquid. It is conceivable that the pump efficiency will deteriorate.

【0015】[0015]

【発明の目的】この発明はこのような事情に鑑みなされ
たものであり、インクなどの液体の逆流を防ぎ、また液
体流路に気泡が付着するのを防いで液体を効率良く一方
向へ輸送することができ、さらにマイクロマシンなどの
製造方法を用いて製作でき、製作が容易になる液体輸送
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents a backflow of a liquid such as ink, and prevents bubbles from adhering to a liquid flow path to efficiently transport a liquid in one direction. It is another object of the present invention to provide a liquid transport apparatus that can be manufactured using a manufacturing method such as a micromachine and can be easily manufactured.

【0016】[0016]

【発明の構成】この発明によればこの目的は、液体流路
に設けたキャビティ部の容積変化によって液体を一方向
へ輸送する液体輸送装置において、前記液体流路内に前
記キャビティ部の上流側および下流側の少なくとも一方
に可動部を持たない抵抗付与部がそのコンダクタンスが
大きくなる方向を液体の輸送方向に揃えて設けられ、前
記抵抗付与部の内壁面付近に親水処理が施されているこ
とを特徴とする液体輸送装置、により達成される。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide a liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by changing the volume of a cavity provided in a liquid flow path. And a resistance imparting portion having no movable portion on at least one of the downstream side is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the liquid transport direction, and hydrophilic treatment is performed near the inner wall surface of the resistance imparting portion. This is achieved by a liquid transport apparatus characterized in that:

【0017】同一の目的は、液体流路に設けたキャビテ
ィ部の容積変化によって液体を一方向へ輸送する液体輸
送装置において、前記液体流路内に前記キャビティ部の
上流側および下流側の少なくとも一方に可動部を持たな
い抵抗付与部がそのコンダクタンスが大きくなる方向を
液体の輸送方向に揃えて設けられ、前記抵抗付与部の内
壁面は液体の輸送方向へ滑らかに連続する曲面で形成さ
れていることを特徴とする液体輸送装置、によっても達
成される。
The same object is to provide a liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by changing the volume of a cavity provided in a liquid flow path, wherein at least one of an upstream side and a downstream side of the cavity is provided in the liquid flow path. The resistance imparting portion having no movable portion is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the liquid transport direction, and the inner wall surface of the resistance imparting portion is formed of a curved surface that smoothly continues in the liquid transport direction. It is also achieved by a liquid transport device characterized by the above.

【0018】同一の目的は、液体流路に設けたキャビテ
ィ部の容積変化によって液体を一方向へ輸送する液体輸
送装置において、前記液体流路内に前記キャビティ部の
上流側および下流側の少なくとも一方に可動部を持たな
い抵抗付与部がそのコンダクタンスが大きくなる方向を
液体の輸送方向に揃えて設けられ、前記抵抗付与部は液
体流路断面積が最小となる喉に向かって上流側から立上
がる斜面の立上がり角度βと前記喉に向かって下流側か
ら立上がる斜面の立上がり角度αとが0<β<αとなる
ように設定されていることを特徴とする液体輸送装置、
によっても達成される。
The same object is to provide a liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by changing the volume of a cavity provided in a liquid flow path, wherein at least one of an upstream side and a downstream side of the cavity is provided in the liquid flow path. A resistance applying portion having no movable portion is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the direction of liquid transport, and the resistance applying portion rises from the upstream side toward the throat where the liquid flow path cross-sectional area is minimized. A liquid transport device, wherein a rising angle β of the slope and a rising angle α of the slope rising from the downstream side toward the throat are set to satisfy 0 <β <α,
Is also achieved by

【0019】このような気泡の付着を防止するための構
成は全ての抵抗付与部に設けてもよいが、一部の抵抗付
与部にだけこの気泡付着防止のための構成を持たせたも
のであってもよい。
Such a structure for preventing the adhesion of air bubbles may be provided in all the resistance applying portions. However, only some of the resistance applying portions have the structure for preventing the air bubble adhesion. There may be.

【0020】キャビティ部の容積を変化させるために
は、キャビティ部に駆動部により駆動される可動壁を設
け、この可動壁を移動させる構造のものが使用できる。
例えばキャビティ部の壁の一部をダイヤフラムで構成
し、このダイヤフラムをピエゾ素子(圧電素子)や、磁
歪素子、あるいは静電力を利用して駆動するものが可能
である。
In order to change the volume of the cavity, a structure in which a movable wall driven by a drive unit is provided in the cavity and the movable wall is moved can be used.
For example, it is possible to form a part of the wall of the cavity portion with a diaphragm and drive the diaphragm using a piezo element (piezoelectric element), a magnetostrictive element, or an electrostatic force.

【0021】抵抗付与部は、液体の輸送方向のコンダク
タンスがその逆方向のコンダクタンスに比べて大きくな
る幾何学的形状のものであればよい。例えば流路の断面
積が最小になる喉を挟んで上流側で急激に断面積が増大
し下流側で緩やかに断面積が増大する末広ノズルの形状
にすることが可能である。キャビティ部の上流側および
下流側の両方に抵抗付与部を設けてもよいが、上流側お
よび下流側の一方だけに設けてもよい。またキャビティ
部の上流側および下流側の少なくとも一方に複数の抵抗
付与部を設ければ、液体の逆流防止機能は一層大きくな
り、輸送効率を一層向上させることができる。
The resistance applying portion may have a geometrical shape in which the conductance in the liquid transport direction is larger than the conductance in the opposite direction. For example, it is possible to adopt a shape of a divergent nozzle in which the cross-sectional area rapidly increases on the upstream side and the cross-sectional area gradually increases on the downstream side across the throat where the cross-sectional area of the flow path is minimized. The resistance applying portion may be provided on both the upstream side and the downstream side of the cavity portion, or may be provided on only one of the upstream side and the downstream side. If a plurality of resistance applying portions are provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the cavity portion, the function of preventing the liquid from flowing backward is further increased, and the transport efficiency can be further improved.

【0022】この液体輸送装置は画像記録ヘッドに用い
ることができる。すなわちインクの吐出量を画像信号に
基づいて制御することにより画像を形成することができ
る。この場合にインクの吐出量は常にほぼ一定になるよ
うにするのがよい。このためには、吐出するインクを、
乾燥後に実質的に画像を形成しない画像非形成液(透明
インク)と、乾燥後に実質的に画像を形成する画像形成
液(例えば黒インクなどの有色インク)とで形成し、こ
れらの液の合計流量が略一定となるように各液の吐出量
を制御すればよい。
This liquid transport device can be used for an image recording head. That is, an image can be formed by controlling the ink ejection amount based on the image signal. In this case, it is preferable that the discharge amount of the ink is always substantially constant. For this purpose, the ink to be ejected is
An image non-forming liquid (transparent ink) that does not substantially form an image after drying and an image forming liquid (colored ink such as black ink) that substantially forms an image after drying are formed. What is necessary is just to control the discharge amount of each liquid so that the flow rate becomes substantially constant.

【0023】1つのインク吐出口に対して1つのインク
流路から1色のインクを供給するようにしてもよい。例
えば印字プリンタなどで単色の印字を行う場合や、複数
のインク吐出口から吐出される異なる色のインクの組合
せによって各画素の色を設定する場合には、このような
ものが使用可能である。1つのインク吐出口の上流側で
色が異なる複数のインク流路を集合させ、各インク流路
から供給されるインクの量を別々に制御することにより
インク吐出口から吐出される流体の色を設定するように
してもよい。
One color ink may be supplied to one ink discharge port from one ink channel. For example, when printing is performed in a single color by a print printer or the like, or when the color of each pixel is set by a combination of inks of different colors discharged from a plurality of ink discharge ports, such a method can be used. A plurality of ink channels of different colors are assembled on the upstream side of one ink ejection port, and the color of the fluid ejected from the ink ejection port is controlled by separately controlling the amount of ink supplied from each ink channel. You may make it set.

【0024】インクはインク吐出口より連続して吐出
し、このインクを画像受容体へ連続した流体として移送
することができる(連続塗布方式)。ここに1つのイン
ク吐出口から画像受容体に移送するインクを画像非形成
液と画像形成液とで形成する場合には、各液は均質に混
合してもよいが、これらを混合せずに層状に重ねた状態
で塗布するようにしてもよい。
The ink is continuously ejected from the ink ejection port, and the ink can be transferred to the image receptor as a continuous fluid (continuous coating method). When the ink to be transferred from one ink discharge port to the image receptor is formed by the non-image forming liquid and the image forming liquid, the respective liquids may be mixed homogeneously. It may be applied in a state of being layered.

【0025】インク吐出口から吐出するインクは、イン
ク滴として画像受容体に飛翔させることも可能である
(インクジェット方式)。この場合には、インク吐出ポ
ンプの可動部材の変位によりインクをインク吐出口から
直接インクジェット状にして吐出させることができる。
しかし可動部材の変位によって流量が制御された流体
を、別に設けたインク移送手段を用いたインクジェット
方式により画像受容体へ導くようにしてもよい。
The ink ejected from the ink ejection port can be made to fly as an ink droplet to the image receptor (ink jet system). In this case, the ink can be ejected directly from the ink ejection port in an ink-jet state by the displacement of the movable member of the ink ejection pump.
However, the fluid whose flow rate is controlled by the displacement of the movable member may be guided to the image receptor by an ink jet method using a separately provided ink transfer means.

【0026】[0026]

【実施態様】図1は本発明の一実施態様である連続塗布
方式の画像形成装置の概念図、図2はここに用いる画像
記録ヘッドの拡大断面図、図3はそのインク吐出ポンプ
の構造説明図、図4は抵抗付与部の拡大断面図である。
図1において符号10はプラテン、12はこのプラテン
10に巻掛けられた画像受容体としてのプリント用紙で
ある。このプリント用紙12はプラテン10の図上時計
方向の回転によって一定速度で矢印方向に送られる。
FIG. 1 is a conceptual view of a continuous coating type image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an image recording head used here, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the resistance applying section.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a platen, and reference numeral 12 denotes a print sheet wound around the platen 10 as an image receptor. The printing paper 12 is fed at a constant speed in the direction of the arrow by the clockwise rotation of the platen 10 in the drawing.

【0027】14は下塗り部であり、インクの付着性を
向上させて画質の向上を図るために透明な下塗り液をプ
リント用紙12に塗布する。16は画像記録ヘッドであ
り、第1のインクと第2のインクとを混合してプリント
用紙12に導くことによりプリント用紙12に画像を形
成する。18はこの画像記録ヘッド16で画像が形成さ
れたプリント用紙12を加熱し、インクを乾燥させるヒ
ータである。
Reference numeral 14 denotes an undercoating section, which applies a transparent undercoating liquid to the printing paper 12 in order to improve the adhesion of the ink and improve the image quality. An image recording head 16 forms an image on the print paper 12 by mixing the first ink and the second ink and guiding the mixture to the print paper 12. Reference numeral 18 denotes a heater for heating the print paper 12 on which an image is formed by the image recording head 16 and drying the ink.

【0028】画像記録ヘッド16は図2に示すように、
第1のインク流路20と、第2のインク流路22とを備
え、これらの各流路20,22にはそれぞれ第1のイン
クおよび第2のインクが供給される。各インクの流量は
インク吐出ポンプ24,26によって制御されてから合
流し、インク吐出口28に導かれる。
The image recording head 16 is, as shown in FIG.
A first ink flow path 20 and a second ink flow path 22 are provided, and the first ink and the second ink are supplied to these flow paths 20 and 22, respectively. The flow rates of the respective inks are controlled by the ink discharge pumps 24 and 26 and then merged to be led to the ink discharge ports 28.

【0029】インク吐出口28はプリント用紙12の幅
方向の画素ごとに設けられ、各インク吐出口28からは
各画素に対応して濃度および/または色が制御されたイ
ンクが吐出される。第1のインクとしては無色透明イン
ク、すなわち乾燥した時に無色透明となるインクが使用
可能であり、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの退色防止
剤を含む。第2のインクは例えば黒色のインクである。
The ink discharge ports 28 are provided for each pixel in the width direction of the printing paper 12, and ink whose density and / or color is controlled corresponding to each pixel is discharged from each ink discharge port 28. As the first ink, a colorless and transparent ink, that is, an ink that becomes colorless and transparent when dried, can be used, and includes an anti-fading agent such as an antioxidant and an ultraviolet absorber. The second ink is, for example, black ink.

【0030】これら第1および第2のインクはそれぞれ
インクタンク30,32に収容され、これらのインクタ
ンク30,32からインク供給ポンプ34,36によっ
てそれぞれ第1および第2のインク流路20,22に一
定圧力で送出される。ここで用いるポンプ34,36と
して例えばインク吐出側に圧力調整弁を備え、吐出圧を
一定に保持する構造のものが適する。またタンク30,
32を密閉型のものとしてこれらに一定空気圧を供給す
ることによりインクを加圧するものも適する。さらに細
いパイプの毛細管現象によってインクをインクタンク3
0,32から吸い上げるものであってもよい。
The first and second inks are stored in ink tanks 30 and 32, respectively, and are supplied from the ink tanks 30 and 32 by ink supply pumps 34 and 36, respectively. At a constant pressure. As the pumps 34 and 36 used here, for example, those having a pressure regulating valve on the ink ejection side and maintaining a constant ejection pressure are suitable. In addition, tank 30,
A type in which the ink is pressurized by supplying a constant air pressure to them as a sealed type is also suitable. The ink is stored in the ink tank 3 by capillary action of a thinner pipe.
It may be one that sucks up from 0,32.

【0031】インク吐出ポンプ24,26は、例えば1
つの画素に対応するものを共通の基板上に形成すること
ができる。各画素ごとに用意した各基板を仕切板を挟ん
で積層することにより画像記録ヘッド16を作ることが
できる。
The ink discharge pumps 24 and 26 are, for example, 1
One corresponding to one pixel can be formed on a common substrate. The image recording head 16 can be manufactured by stacking the substrates prepared for the respective pixels with the partition plate interposed therebetween.

【0032】ポンプ24,26は、可動部を持たない抵
抗付与部42a、42bおよび44a、44bと、これ
らの抵抗付与部42aと42bの間および44a、44
bの間に形成されたキャビティ部46,48と、このキ
ャビティ部46,48に臨むダイヤフラム50,52
と、これらのダイヤフラム50および52を駆動する駆
動部54,56とを有する。
The pumps 24 and 26 are provided with resistance applying portions 42a and 42b and 44a and 44b having no movable portion, and between the resistance applying portions 42a and 42b and 44a and 44b.
b, and the diaphragms 50 and 52 facing the cavities 46 and 48, respectively.
And drive units 54 and 56 for driving these diaphragms 50 and 52.

【0033】抵抗付与部42a、42bおよび44a、
44bは、可動部を持たず、キャビティ部46,48に
対してインクの流れ方向によってコンダクタンス(抵抗
の逆数)が変化する形状とした絞りで形成される。すな
わちこれらの抵抗付与部42a、42b、44a、44
bはインクの流れ方向(輸送方向)に対するコンダクタ
ンス(抵抗の逆数)がその逆方向に対するコンダクタン
スよりも大きくなるような幾何学的形状を持つ絞りとし
たものである。従って可動部分を持たず、マイクロマシ
ンの製造方法によって製造することが容易である。これ
らの抵抗付与部42a、42b、44a、44bはいず
れも同じ構造であるから、一方のインク吐出ポンプ24
に用いている1つの抵抗付与部42aを用いてその構造
を説明する。
The resistance applying sections 42a, 42b and 44a,
Reference numeral 44b is a diaphragm having no movable portion and having a shape in which conductance (reciprocal of resistance) changes with respect to the cavities 46 and 48 depending on the direction of ink flow. That is, these resistance applying portions 42a, 42b, 44a, 44
b is a diaphragm having a geometric shape such that the conductance (reciprocal of resistance) in the ink flow direction (transport direction) is larger than the conductance in the opposite direction. Therefore, it has no movable parts and can be easily manufactured by a micromachine manufacturing method. Since these resistance applying portions 42a, 42b, 44a and 44b have the same structure, one of the ink discharge pumps 24
The structure will be described using one resistance applying portion 42a used in the first embodiment.

【0034】抵抗付与部42aは、図3に示すようにイ
ンクの流れ方向(図2、3の左から右に向かう方向)に
向ってインク流路面積がほぼ連続的に増加する斜面A
と、逆方向に向ってインク流路面積が急激に増加する平
面Bとを持つ。すなわち流路断面積が最小になる喉を挟
みその下流側が長く上流側が短い末広ノズルとなってい
る。
As shown in FIG. 3, the resistance applying section 42a is provided on the slope A where the area of the ink flow path increases almost continuously in the ink flow direction (the direction from left to right in FIGS. 2 and 3).
And a plane B in which the area of the ink flow path sharply increases in the opposite direction. In other words, the divergent nozzle is long on the downstream side and short on the upstream side, with the throat having the smallest flow path cross-sectional area.

【0035】この抵抗付与部42aの動作を定性的に説
明する。まずインクは図2、3上で左側から右側に向っ
て流れる時には、インクは喉を通り斜面Aに沿って整流
に近い流れとなって流れる。このためその時の圧力損失
は小さくなり、流動抵抗が小さい。反対にインクが右側
から左側へ向って流れる時には、インクは喉を通り平面
Bにより急激に膨張することになり、乱流となる。この
ため圧力損失が大きくなり、流動抵抗が大きくなる。な
お平面A,Bの角度によってはこの流動抵抗が大きくな
る流れ方向が逆になることもあり得るので、この時は抵
抗付与部の向きを逆にする。
The operation of the resistance applying section 42a will be described qualitatively. First, when the ink flows from the left side to the right side in FIGS. 2 and 3, the ink flows through the throat and along the slope A in a flow close to rectification. Therefore, the pressure loss at that time is small, and the flow resistance is small. Conversely, when the ink flows from the right side to the left side, the ink passes through the throat and expands more rapidly in the plane B, resulting in turbulence. For this reason, pressure loss increases and flow resistance increases. Note that the flow direction in which the flow resistance increases may be reversed depending on the angle between the planes A and B. In this case, the direction of the resistance applying section is reversed.

【0036】抵抗付与部42aと42bの間および44
aと44bの間には容積が変動するキャビティ部46,
48があり、このキャビティ部46,48の容積は駆動
部54,56により駆動されるダイヤフラム50,52
によって変化する。駆動部54,56はピエゾ素子(圧
電素子)、磁歪素子が適し、特にPZT(チタン酸鉛・
ジルコン酸鉛固容体)、チタン酸バリウム(BaTiO
3)、PZTとチタン酸バリウムの固容体などを用いた
ピエゾ素子が最適である。
Between the resistance applying portions 42a and 42b and 44
a and 44b have a cavity portion 46 having a variable volume.
48, and the volumes of the cavities 46 and 48 are adjusted by diaphragms 50 and 52 driven by driving units 54 and 56, respectively.
Varies by. Piezoelectric elements (piezoelectric elements) and magnetostrictive elements are suitable for the driving units 54 and 56, and PZT (lead titanate.
Lead zirconate solid solution), barium titanate (BaTiO)
3 ), a piezo element using a solid solution of PZT and barium titanate is most suitable.

【0037】なお駆動部54,56には、ピエゾ効果や
磁歪効果を利用するものに代えて他の効果を利用するも
のでもよい。熱一圧力効果、静電引力もしくは静電斥
力、画像形成に用いる複数の流体とは異なる流体の界面
張力の効果、画像形成に用いる複数の流体とは異なる流
体の電気分解and/or熱により生じる気泡、画像形成に用
いる複数の流体とは異なる流体の流路抵抗を変化させて
該液体の液圧を変化させる効果、などを利用するもので
もよい。
The driving units 54 and 56 may use other effects instead of those using the piezo effect or the magnetostriction effect. Heat-pressure effect, electrostatic attraction or electrostatic repulsion, effect of interfacial tension of a fluid different from multiple fluids used for image formation, generated by electrolysis and / or heat of fluid different from multiple fluids used for image formation A bubble, an effect of changing the flow resistance of a fluid different from a plurality of fluids used for image formation to change the liquid pressure of the liquid, or the like may be used.

【0038】ダイヤフラム50,52の変動によってキ
ャビティ部46,48の容積が変動すると、インクが抵
抗付与部42a、42bおよび44a、44bを往復動
する。この時のインク流動は図2、3で右方向に向かう
時に抵抗は小さくなり、逆方向(左方向)に向かう時に
抵抗が大きくなる。このためキャビティ部46,48の
連続する容積変動により、インクは抵抗の小さい方向へ
流れることになり、逆止弁として機能するものである。
When the volumes of the cavities 46 and 48 fluctuate due to the fluctuations of the diaphragms 50 and 52, ink reciprocates in the resistance applying sections 42a and 42b and 44a and 44b. In this case, the resistance of the ink flowing toward the right in FIGS. 2 and 3 decreases, and the resistance increases when the ink flows in the opposite direction (left). For this reason, due to the continuous volume fluctuation of the cavities 46 and 48, the ink flows in the direction of low resistance, and functions as a check valve.

【0039】なお抵抗付与部はキャビティ部46,48
の上流側および下流側にそれぞれ複数ずつ設ければポン
プの機能が向上するが、上・下流側の一方に設ける抵抗
付与部を1つとしてもよい。この実施態様のようにキャ
ビティ部46,48を挟んで両側にそれぞれ2つ以上ず
つ設ければ、ポンプの機能が一層向上する。
The resistance applying portions are the cavity portions 46 and 48.
If a plurality of pumps are provided on the upstream side and the downstream side, respectively, the function of the pump is improved, but one resistance applying section provided on one of the upstream side and the downstream side may be provided. If two or more cavities are provided on both sides of the cavities 46 and 48 as in this embodiment, the function of the pump is further improved.

【0040】駆動部54,56を駆動すると、ダイヤフ
ラム50,52がキャビティ部46,48内へ進退動
し、キャビティ部46,48の容積が変化する。このた
めインクはインク吐出口28に向って流れる。この時の
ダイヤフラム50,52の移動範囲を一定に規制してお
けば、ダイヤフラム50,52の1回の往復動により吐
出されるインク量は一定となる。従って各駆動部54,
56に印加する駆動パルス数を制御することにより、第
1および第2のインクの供給量を高精度に制御すること
ができる。
When the driving units 54 and 56 are driven, the diaphragms 50 and 52 move into and out of the cavities 46 and 48, and the volumes of the cavities 46 and 48 change. Therefore, the ink flows toward the ink discharge port 28. If the movement range of the diaphragms 50 and 52 at this time is regulated to be constant, the amount of ink ejected by one reciprocating movement of the diaphragms 50 and 52 becomes constant. Therefore, each drive unit 54,
By controlling the number of drive pulses to be applied to 56, the supply amounts of the first and second inks can be controlled with high accuracy.

【0041】このように駆動部54,56の1回の往復
動によるインク吐出量を一定にすれば、各インク吐出ポ
ンプ24,26によるインク吐出量は駆動部54,56
の駆動回数に比例することになる。ここでは各インク通
路20,22から供給される第1および第2のインクの
合計供給量S0を常に一定とするように、制御部62
(図1)は各駆動部54,56を制御する。
As described above, if the amount of ink discharged by one reciprocating movement of the driving units 54 and 56 is made constant, the amount of ink discharged by each of the ink discharge pumps 24 and 26 becomes equal to that of the driving units 54 and 56.
Is proportional to the number of times of driving. Here, the control unit 62 controls the total supply amount S 0 of the first and second inks supplied from the respective ink passages 20 and 22 to be always constant.
(FIG. 1) controls the driving units 54 and 56.

【0042】この制御部62は、図2に示すように演算
部64とドライバ66,68を備える。演算部64は、
濃度信号(画像信号)に基づいて第1および第2のイン
クの混合割合(S1/S2)を演算する。ここに第1およ
び第2のインクの供給量S1,S2は、その合計(S1
2)が一定量S0となるように決める。ドライバ66,
68は各流路20,22の供給量がS1,S2となるよう
に駆動部54,56を駆動する。
The control unit 62 includes an arithmetic unit 64 and drivers 66 and 68 as shown in FIG. The operation unit 64
The mixing ratio (S 1 / S 2 ) of the first and second inks is calculated based on the density signal (image signal). Here, the supply amounts S 1 and S 2 of the first and second inks are the sum (S 1 +
S 2 ) is determined to be a fixed amount S 0 . Driver 66,
Reference numeral 68 drives the driving units 54 and 56 such that the supply amounts of the flow paths 20 and 22 become S 1 and S 2 .

【0043】駆動部54,56はパルスによって駆動さ
れ、このパルス数によってダイヤフラム50,52の開
閉回数が制御され、その結果流量S1,S2が制御される
ように構成することができる。この場合に、インク流路
20,22の流路抵抗やインク供給圧力やダイヤフラム
50,52の開閉条件等が揃っていて、1つのパルスに
よってそれぞれが吐出するインク量が同じであるものと
すれば、駆動部54,56の駆動パルス数の合計が一定
になるように制御することにより、合計流量S 0=S1
2を一定に管理することができる。
The driving units 54 and 56 are driven by pulses.
The number of pulses causes the diaphragms 50 and 52 to open.
The number of closings is controlled, and as a result, the flow rate S1, STwoIs controlled
It can be configured as follows. In this case, the ink flow path
Flow resistance of 20, 22, ink supply pressure and diaphragm
50, 52 opening / closing conditions etc. are prepared, and one pulse
Therefore, the amount of ink ejected from each is the same
Then, the total number of driving pulses of the driving units 54 and 56 is constant.
By controlling the total flow rate S 0= S1+
STwoCan be managed constantly.

【0044】画像記録ヘッド16は前記したように基板
と仕切板とを交互に積層したものである。各基板には、
図2に示すように1つの画素に対応するインク吐出口2
8、インク流路20,22、インク吐出ポンプ24,2
6が形成される。ここに各基板のインク吐出口28は、
プリント用紙12の走行方向に直交する直線上に並ぶ。
またこの場合には隣接する各インク吐出口28の間隔は
記録画像の画素間隔に一致する。従って1枚の基板と1
枚の仕切板の合計厚さは画素間隔に一致する。
As described above, the image recording head 16 is formed by alternately stacking substrates and partition plates. Each board has
As shown in FIG. 2, ink ejection ports 2 corresponding to one pixel
8, ink flow paths 20, 22, ink discharge pumps 24, 2
6 are formed. Here, the ink discharge port 28 of each substrate is
The print papers 12 are arranged on a straight line perpendicular to the running direction.
Further, in this case, the interval between the adjacent ink ejection ports 28 matches the pixel interval of the recorded image. Therefore, one substrate and one
The total thickness of the partition plates corresponds to the pixel interval.

【0045】前記したようにインク吐出ポンプ24,2
6で流量が制御された第1および第2のインクは、第1
および第2の流路20,22が合流するインク吐出口2
8から連続流となって吐出され、このインク吐出口28
に近接して対向するプリント用紙12に連続塗布され
る。この時駆動パルス数により合計吐出流量S1+S2
0が一定になるように管理するから、インクを円滑か
つ安定してプリント用紙12に塗布できる。この場合に
第1および第2のインクは図2に示すように互いに混合
せず乱れの無い層流として塗布する。
As described above, the ink discharge pumps 24, 2
The first and second inks whose flow rates were controlled in Step 6 are the first and second inks.
And the ink discharge port 2 where the second flow paths 20 and 22 merge
8 and is discharged as a continuous flow.
Is continuously applied to the printing paper 12 facing and opposed to the printing paper 12. At this time, the total discharge flow rate S 1 + S 2 =
Since S 0 is controlled to be constant, the ink can be smoothly and stably applied to the print paper 12. In this case, the first and second inks are applied as a non-disturbed laminar flow without mixing with each other as shown in FIG.

【0046】ここに層流は、第1および第2のインクの
境界近傍だけで混合した状態の流れを含む。第1、第2
のインクは均一に混合してもよいが、このように層流と
することにより、プリント用紙12に形成した画像表面
をいずれかのインク(ここでは第1のインク)で覆うこ
とができる。またいずれかのインク(ここでは第2のイ
ンク)をプリント用紙12の下塗り層に対してなじみが
良いインクとすることにより画質を向上させることがで
きる。
Here, the laminar flow includes a mixed flow only near the boundary between the first and second inks. 1st, 2nd
May be mixed uniformly, but by forming a laminar flow in this way, the surface of the image formed on the print paper 12 can be covered with any of the inks (here, the first ink). In addition, the image quality can be improved by using any of the inks (here, the second ink) as inks that are familiar with the undercoat layer of the print paper 12.

【0047】第1、第2のインク流路20,22および
インク吐出ポンプ24,26はプリント用紙12の幅方
向(移動方向に直交する方向)に多数並設され画素ごと
に設けられるから、各画素に対応するインク吐出ポンプ
24,26をそれぞれの濃度信号(画像信号)によって
制御することにより画像を形成することができる。この
場合、各画素ごとにインク吐出口28を独立させてプリ
ント用紙12に対向させておくことができる。またこれ
らのインク吐出口28をプリント用紙12の幅方向に連
通するスリット内に開口させ、インク液体をこのスリッ
トから帯状にプリント用紙12に移送し塗布することも
できる。
A large number of the first and second ink flow paths 20, 22 and the ink discharge pumps 24, 26 are arranged in parallel in the width direction of the print paper 12 (direction perpendicular to the moving direction) and are provided for each pixel. An image can be formed by controlling the ink discharge pumps 24 and 26 corresponding to the pixels with respective density signals (image signals). In this case, the ink ejection ports 28 can be independently provided to face the print paper 12 for each pixel. In addition, these ink discharge ports 28 can be opened in slits communicating with the print paper 12 in the width direction, and the ink liquid can be transferred from the slits to the print paper 12 in a belt shape and applied.

【0048】このように構成された画像記録ヘッド16
において、インクタンク30、32からこの画像記録ヘ
ッド16に導かれるインクに微細な気泡が含まれている
ことがある。この気泡はインク吐出ポンプ24、26内
に入るとインク流路20、22の内壁面などに付着し易
い。特に抵抗付与部42a、42b、44a、44bで
は内壁面の形状が複雑に変化し、インク流路面積が急激
に変化してインクの流れに乱れが発生するから、インク
流れに淀みが生じるところに気泡が付着し易い。
The image recording head 16 thus configured
In some cases, the ink guided from the ink tanks 30 and 32 to the image recording head 16 may contain fine bubbles. When the bubbles enter the ink discharge pumps 24 and 26, they easily adhere to the inner wall surfaces of the ink flow paths 20 and 22. In particular, in the resistance applying portions 42a, 42b, 44a, and 44b, the shape of the inner wall surface changes in a complicated manner, and the ink flow path area changes abruptly, causing a disturbance in the ink flow. Bubbles are easy to adhere.

【0049】そこでこの実施態様では、抵抗付与部42
a、42b、44a、44bの付近に親水処理Pを施し
たものである。すなわち気泡が付着し易い部分である平
面Bに親水処理を施した。なお図4は1つの抵抗付与部
42aの断面を示すが、他の抵抗付与部42b、44
a、44bも全く同じ構造であり、同じように親水処理
を施すのは勿論である。
Therefore, in this embodiment, the resistance applying section 42
a, 42b, 44a, and 44b are subjected to hydrophilic treatment P. That is, a hydrophilic treatment was applied to the plane B, which is a portion where bubbles easily adhere. FIG. 4 shows a cross section of one resistance applying portion 42a, but the other resistance applying portions 42b, 44
a and 44b have exactly the same structure, and needless to say, they are similarly subjected to hydrophilic treatment.

【0050】ここに親水処理は、インクの接触面に親水
性樹脂の膜を形成することにより施すことができる。こ
のような親水性樹脂としては、ナイロン樹脂、ポリビニ
ルアルコール系樹脂などが適する。親水処理は界面活性
剤を塗布することによっても施すことができる。親水処
理は抵抗付与部42aの平面Bだけに施すのに代えて、
斜面Aや、抵抗付与部42aの内壁面全体に施してもよ
いし、抵抗付与部42a、42bを含むインク流路20
の内壁面全体に親水処理を施してもよい。
Here, the hydrophilic treatment can be performed by forming a hydrophilic resin film on the contact surface of the ink. As such a hydrophilic resin, a nylon resin, a polyvinyl alcohol resin or the like is suitable. The hydrophilic treatment can also be performed by applying a surfactant. Instead of performing the hydrophilic treatment only on the plane B of the resistance applying part 42a,
It may be applied to the slope A or the entire inner wall surface of the resistance applying section 42a, or the ink flow path 20 including the resistance applying sections 42a and 42b.
May be subjected to a hydrophilic treatment on the entire inner wall surface.

【0051】この実施態様によれば、インクに混入した
気泡がインク流路20、22に入り抵抗付与部42a、
42b、44a、44bを通っても、これら抵抗付与部
42a、42b、44a、44bの特に気泡が付着し易
い平面Bに親水処理が施されているので、この平面Bに
気泡が付着せず円滑に排出される。このため特にキャビ
ティ部46、48の近くに気泡が残留しにくくなり、ポ
ンプ効率の低下を招くことがない。
According to this embodiment, bubbles mixed into the ink enter the ink flow paths 20, 22, and the resistance applying sections 42a,
Even after passing through 42b, 44a, and 44b, the hydrophilic treatment is applied to the plane B of these resistance imparting portions 42a, 42b, 44a, and 44b to which air bubbles are particularly likely to adhere. Is discharged. This makes it difficult for bubbles to remain particularly near the cavities 46 and 48, and does not cause a decrease in pump efficiency.

【0052】[0052]

【他の実施態様】図5は他の実施態様である抵抗付与部
の拡大断面図である。この抵抗付与部142は、内壁面
をインク輸送方向へ向かって滑らかに連続する曲面で形
成したものである。すなわち内壁面が複雑に形状変化し
ないように滑らかな曲面としたものであり、換言すれば
内面の曲率半径が急激に変化しないようにしたものであ
る。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a resistance applying portion according to another embodiment. The resistance applying portion 142 has an inner wall surface formed of a curved surface that is smoothly continuous in the ink transport direction. That is, a smooth curved surface is used so that the inner wall surface does not change its shape in a complicated manner. In other words, the radius of curvature of the inner surface does not change abruptly.

【0053】この実施態様によれば、インク流路120
の内壁面から立上がる壁面Bの隅に曲面R1ができ、喉
の縁(平面Bと斜面Aが交わる部分)がエッジ状になら
ず滑らかな曲面R2となり、斜面Aとインク流路120
の内壁面とが交わる隅に曲面R3ができる。このため気
泡がこれらの隅や縁に付着しにくくなる。従ってキャビ
ティ部に気泡が残留しにくくなり、ポンプ効率の低下を
招くことがない。
According to this embodiment, the ink flow path 120
Curved R1 can in the corner of the wall B rising from the inner wall surface of a smooth curved surface R 2 next to the throat of the edge (plane B and slope A intersect portion) does not become edge-shaped, inclined surface A and the ink flow path 120
And the inner wall surface can curved surface R 3 in the corner of intersection of. This makes it difficult for air bubbles to adhere to these corners and edges. Therefore, bubbles are less likely to remain in the cavity, and the pump efficiency is not reduced.

【0054】[0054]

【他の実施態様】図6は他の実施態様である抵抗付与部
の拡大断面図である。この抵抗付与部242は、インク
流路断面積が最小となる喉に向かって上流側から立上が
る斜面Baの立上がり角度βと、喉に向かって下流側か
ら立上がる斜面Aの立上がり角度αとが、次の関係式;
0<β<α;となるように設定したものである。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a resistance applying portion according to another embodiment. The resistance imparting section 242 is configured such that the rising angle β of the slope Ba rising from the upstream toward the throat where the ink flow path cross-sectional area is minimized and the rising angle α of the slope A rising from the downstream toward the throat. , The following relational expression:
It is set so that 0 <β <α ;.

【0055】この実施態様によれば、上流側の斜面Ba
が喉に向かって下流側へ傾いているので、この斜面Ba
に気泡が付着しにくくなる。すなわちインク流路220
内のインクの流れ方向に対して垂直に交わる壁を持たな
い形状とすることにより、気泡の付着を防ぐものであ
る。
According to this embodiment, the upstream slope Ba is used.
Is inclined downstream toward the throat, so that this slope Ba
Bubbles are less likely to adhere to the surface. That is, the ink flow path 220
By not having a wall which intersects perpendicularly with the flow direction of the ink inside, the adhesion of bubbles is prevented.

【0056】[0056]

【他の実施態様】図7は他の実施態様である抵抗付与部
の拡大断面図である。この抵抗付与部342は、前記図
4、5、6の実施態様を組合せたものである。すなわ
ち、図6の実施態様と同様に、インク流路320の内壁
面から喉に向かって立上がる角度β、αが、0<β<α
となるように設定した斜面BaとAとを持ち、インク流
路320と斜面Ba、Aが交わる隅および斜面BaとA
が交わる喉の縁とを曲面R1、R3、R2とし、さらに上
流側に対向する斜面Baに親水処理Pを施したものであ
る。
FIG. 7 is an enlarged sectional view of a resistance applying portion according to another embodiment. The resistance applying section 342 is a combination of the embodiments shown in FIGS. That is, similarly to the embodiment of FIG. 6, the angles β and α rising from the inner wall surface of the ink flow channel 320 toward the throat are 0 <β <α.
And the corners where the ink flow path 320 intersects the slopes Ba and A, and the slopes Ba and A
Are curved surfaces R 1 , R 3 and R 2, and the slope Ba facing upstream is subjected to a hydrophilic treatment P.

【0057】この実施態様によれば、前記図4、5、6
の各実施態様の長所を併せて持つことができる。なお図
4〜7の各実施態様は1つのインク吐出ポンプ24、2
6内の異なる抵抗付与部に対して組み合わせて用いるこ
とも可能であるが、製作工数の増加を防ぐためには同一
構造の抵抗付与部を用いるのがよい。
According to this embodiment, FIGS.
The advantages of each of the embodiments can be combined. Each of the embodiments shown in FIGS.
6 can be used in combination with different resistance applying sections, but it is preferable to use resistance applying sections having the same structure in order to prevent an increase in the number of manufacturing steps.

【0058】また各インク吐出ポンプ24、26内の全
ての抵抗付与部に図4〜7に示したような気泡付着を防
ぐ構成を持たせてもよいが、一部の抵抗付与部だけにこ
の気泡付着防止の構成を設けておいてもよい。
Further, all the resistance applying portions in each of the ink discharge pumps 24 and 26 may be provided with a structure for preventing the adhesion of bubbles as shown in FIGS. A configuration for preventing bubble adhesion may be provided.

【0059】[0059]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、流体流路に設
けたキャビティ部の上流側および下流側の少なくとも一
方に、可動部を持たない抵抗付与部を設け、この抵抗付
与部は液体の輸送方向にコンダクタンスが大きく逆方向
に小さくなる向きに揃えたものであるから、ポンプとし
ての効率を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, at least one of the upstream side and the downstream side of the cavity provided in the fluid flow path is provided with a resistance applying part having no movable part, and the resistance applying part is provided with a liquid. Since the conductance is adjusted so that the conductance is large in the transport direction and the conductance is small in the reverse direction, the efficiency of the pump can be improved.

【0060】特に抵抗付与部の内壁面付近には親水処理
を施したから、この抵抗付与部付近に気泡が付着しにく
くなり、液体を吐出する際のポンプ効率が気泡の付着に
より低下するのを防止することができる。またこの抵抗
付与部は可動部を持たないから、製作が容易であり、例
えばマイクロマシンの製造方法を用いて製作することも
可能になる。
In particular, since the hydrophilic treatment is performed on the inner wall surface near the resistance applying portion, air bubbles hardly adhere to the vicinity of the resistance applying portion, and the pump efficiency at the time of discharging the liquid is reduced by the adhesion of the air bubbles. Can be prevented. Further, since the resistance applying portion does not have a movable portion, it can be easily manufactured. For example, the resistance applying portion can be manufactured using a micromachine manufacturing method.

【0061】請求項2の発明によれば、抵抗付与部の内
壁面は液体の輸送方向へ滑らかに連続する曲面で形成さ
れているから、内壁面に気泡が付着しにくくなり、前記
請求項1の発明と同様な効果が得られる。
According to the second aspect of the present invention, since the inner wall surface of the resistance applying portion is formed of a curved surface that is smoothly continuous in the liquid transport direction, it is difficult for air bubbles to adhere to the inner wall surface. The same effect as that of the invention is obtained.

【0062】請求項3の発明によれば、抵抗付与部の喉
に向かって上流側から立上がる斜面の立上がり角度β
と、喉に向かって下流側から立上がる斜面の立上がり角
度αとが、0<β<αとなるようにしたから、インクの
流れ方向に対して垂直に交わる壁を持たない形状とな
り、気泡の付着を防ぐことができる。このため前記請求
項1の発明と同様な効果が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the rising angle β of the slope rising from the upstream side toward the throat of the resistance applying portion.
And the rising angle α of the slope rising from the downstream side toward the throat is set so as to satisfy 0 <β <α, so that there is no wall perpendicular to the ink flow direction, and the bubble Adhesion can be prevented. Therefore, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0063】キャビティ部の容積を変化させるには、キ
ャビティ部の壁を駆動部により振動させてもよい(請求
項4)。しかし壁の一部をダイヤフラムとしてもよい。
抵抗付与部は末広ノズルとするのがよい(請求項5)。
In order to change the volume of the cavity, the wall of the cavity may be vibrated by a driving unit. However, a part of the wall may be a diaphragm.
The resistance applying section is preferably a divergent nozzle (claim 5).

【0064】この液体輸送装置はプリンタなどの画像記
録ヘッドに用いることができる(請求項6)。この場合
にはインク吐出口に供給するインクの量をこの液体輸送
装置を用いて制御する。また画像非形成液と画像形成液
とを含む複数のインクを合流させて画像信号に対応する
濃度あるいは/および色のインクを形成し、これを画像
受容体に移送してもよく、この時には合計流量が略一定
となるようにすれば画像受容体へのインクの移送が安定
する。インクの移送は連続塗布方式で行ってもよいし、
インクジェット方式で行ってもよい(請求項7)。
This liquid transport device can be used for an image recording head such as a printer. In this case, the amount of ink supplied to the ink ejection port is controlled using the liquid transport device. Alternatively, a plurality of inks including the non-image forming liquid and the image forming liquid may be combined to form an ink having a density and / or a color corresponding to the image signal, and the ink may be transferred to the image receiver. If the flow rate is made substantially constant, the transfer of the ink to the image receptor is stabilized. The transfer of the ink may be performed by a continuous coating method,
It may be performed by an ink jet method (claim 7).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様である画像形成装置の概念
FIG. 1 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】画像記録ヘッドの拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of an image recording head.

【図3】インク吐出ポンプの説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of an ink discharge pump.

【図4】抵抗付与部の拡大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a resistance applying section.

【図5】抵抗付与部の他の実施態様を示す図FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the resistance applying unit.

【図6】抵抗付与部の他の実施態様を示す図FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the resistance applying unit.

【図7】抵抗付与部の他の実施態様を示す図FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the resistance applying unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 画像受容体としてのプリント用紙 16 画像記録ヘッド 20、120、220、320 第1のインク流路 22 第2のインク流路 24、26 インク吐出ポンプ 28 インク吐出口 42a、42b、44a、44b、142、242、3
42 抵抗付与部 46、48 キャビティ部 50、52 ダイヤフラム 54、56 駆動部 A、Ba 斜面 B 平面 P 親水処理 R1、R2、R3 曲面
12 Print paper as image receptor 16 Image recording head 20, 120, 220, 320 First ink flow path 22 Second ink flow path 24, 26 Ink ejection pump 28 Ink ejection port 42a, 42b, 44a, 44b, 142, 242, 3
42 resistance application portion 46, 48 cavity 50, 52 diaphragm 54, 56 drive unit A, Ba slope B plane P hydrophilic treatment R 1, R 2, R 3 curved

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体流路に設けたキャビティ部の容積変
化によって液体を一方向へ輸送する液体輸送装置におい
て、 前記液体流路内に前記キャビティ部の上流側および下流
側の少なくとも一方に可動部を持たない抵抗付与部がそ
のコンダクタンスが大きくなる方向を液体の輸送方向に
揃えて設けられ、前記抵抗付与部の内壁面付近に親水処
理が施されていることを特徴とする液体輸送装置。
1. A liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by a change in volume of a cavity provided in a liquid flow path, wherein a movable portion is provided in at least one of an upstream side and a downstream side of the cavity in the liquid flow path. A liquid transport device characterized in that a resistance imparting portion having no resistance is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the direction of transport of the liquid, and a hydrophilic treatment is performed near the inner wall surface of the resistance imparting portion.
【請求項2】 液体流路に設けたキャビティ部の容積変
化によって液体を一方向へ輸送する液体輸送装置におい
て、 前記液体流路内に前記キャビティ部の上流側および下流
側の少なくとも一方に可動部を持たない抵抗付与部がそ
のコンダクタンスが大きくなる方向を液体の輸送方向に
揃えて設けられ、前記抵抗付与部の内壁面は液体の輸送
方向へ滑らかに連続する曲面で形成されていることを特
徴とする液体輸送装置。
2. A liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by a change in volume of a cavity provided in a liquid flow path, wherein a movable part is provided in at least one of an upstream side and a downstream side of the cavity part in the liquid flow path. The resistance imparting portion having no resistance is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the liquid transport direction, and the inner wall surface of the resistance imparting portion is formed of a curved surface that is smoothly continuous in the liquid transport direction. Liquid transport equipment.
【請求項3】 液体流路に設けたキャビティ部の容積変
化によって液体を一方向へ輸送する液体輸送装置におい
て、 前記液体流路内に前記キャビティ部の上流側および下流
側の少なくとも一方に可動部を持たない抵抗付与部がそ
のコンダクタンスが大きくなる方向を液体の輸送方向に
揃えて設けられ、前記抵抗付与部は液体流路断面積が最
小となる喉に向かって上流側から立上がる斜面の立上が
り角度βと前記喉に向かって下流側から立上がる斜面の
立上がり角度αとが0<β<αとなるように設定されて
いることを特徴とする液体輸送装置。
3. A liquid transport apparatus for transporting a liquid in one direction by changing the volume of a cavity provided in a liquid flow path, wherein a movable part is provided in at least one of an upstream side and a downstream side of the cavity part in the liquid flow path. The resistance imparting portion having no resistance is provided so that the direction in which the conductance increases is aligned with the liquid transport direction, and the resistance imparting portion rises from the upstream toward the throat where the liquid flow path cross-sectional area is minimized. A liquid transport apparatus, wherein an angle β and a rising angle α of a slope rising from the downstream side toward the throat are set so that 0 <β <α.
【請求項4】 キャビティ部には駆動部により駆動され
る可動壁が設けられ、前記可動壁の移動によりキャビテ
ィ部の容積を変化させる請求項1〜3のいずれかの液体
輸送装置。
4. The liquid transport apparatus according to claim 1, wherein a movable wall driven by a driving unit is provided in the cavity, and a volume of the cavity is changed by moving the movable wall.
【請求項5】 抵抗付与部は、流路面積が最小となる喉
から液体の輸送方向に長く逆方向に短い末広ノズルであ
る請求項1〜4のいずれかの液体輸送装置。
5. The liquid transport apparatus according to claim 1, wherein the resistance applying section is a divergent nozzle that is long in the direction of transporting the liquid from the throat and has a short length in the opposite direction.
【請求項6】 インクを画像受容体に移送することによ
り画像を形成する画像記録ヘッドに用いられ、画像信号
に基づいてインクの吐出量を制御する請求項1〜5のい
ずれかの液体輸送装置。
6. A liquid transport apparatus according to claim 1, which is used in an image recording head for forming an image by transferring ink to an image receptor, and controls an ink ejection amount based on an image signal. .
【請求項7】 画像記録ヘッドがインク吐出口から吐出
するインクは、乾燥後に実質的に画像を形成しない画像
非形成液と乾燥後に実質的に画像を形成する画像形成液
とで形成され、これら画像非形成液と画像形成液との合
計流量が略一定となるように各液の吐出量が制御される
請求項6の液体輸送装置。
7. An ink ejected from an ink ejection port by an image recording head is formed of an image non-forming liquid that does not substantially form an image after drying and an image forming liquid that substantially forms an image after drying. 7. The liquid transport apparatus according to claim 6, wherein a discharge amount of each liquid is controlled such that a total flow rate of the non-image forming liquid and the image forming liquid is substantially constant.
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